大熊猫“晶晶”基因组精细图成果在《自然》杂志发表

转自:华大基因

      2009年12月13日,《自然》(nature)杂志刊登了由深圳华大基因研究院领衔,中国科学院昆明动物研究所,中国科学院动物研究所,成都大熊猫繁育研究基地和中国保护大熊猫研究中心参与的合作研究成果《大熊猫基因组》。

该研究的基因组样品是取自北京奥运会的吉祥物动物代表大熊猫“晶晶”,该项目是我国科学家继完成第一个黄种人基因组后的又一生命科学的里程碑式的贡献。这也是科学家第一次全面掌握大熊猫的基因资源,对其在分子水平上的保护具有重要意义。大熊猫以其可爱的形象和独特的进化地位,一直被誉为中国的“国宝”,也被作为友谊与和平的使者送到全世界各地,从而深受各国人民的喜爱。
 
这一研究工作是全球第一个使用新一代合成法测序技术完成的基因组序列图,全部组装和分析软件都是深圳华大基因研究院自主编写的,该成果证明了短序列也能组装成完整基因组,并将成为基因组绘图的国际标准,这一重大突破集中体现了中国的科技竞争力和中国科学家的创新能力。为中国科技界赢得了荣誉,引领地位,将带来更多的科技合作和商业服务的机遇。
 
“一个物种基因组计划的完成,就意味着这一物种学科和产业发展的新开端”。解读生命的遗传密码一直是生命科学研究的一项基本和核心内容。耗资数十亿美元,多国科学家共同努力十多年的三大科学计划之一的国际人类基因组计划就是其代表作。自1999年正式加入“国际人类基因组计划”以来,华大基因的研究团队瞄准国家战略需求和世界科学前沿,一直致力于重要动植物基因组图谱的绘制,曾成功完成了水稻、家蚕、家鸡、家猪、黄瓜等重要基因组计划,在基因组学研究领域一直处于国际前列。
 
新的测序技术使得成本降低了几个数量级,时间也缩短了几倍,极大加速了解码生命的进程。能否用短序列进行新物种的测序与组装是当前基因组科学研究的热点。在此前提下,该合作研究团队提出了“大熊猫研究计划”,即绘制大熊猫基因组序列图谱和多态性图谱的研究设想。在国家林业局,深圳市政府和盐田区政府及相关企业的大力支持下,在深圳启动了这一研究项目。自2008年3月初启动至今,该项目的科研合作团队已经完成了大熊猫“晶晶”基因组精细图的测序和组装工作。大熊猫有染色体21对,基因组大小2.4G,重复序列含量36%,基因2万多个。经过二倍体测序,证明大熊猫基因组仍然具备很高的杂合率,从而推断具有较高的遗传多态性,不会濒于灭绝。经过对同源基因的分析发现大熊猫不喜欢吃肉主要是因为一个基因T1R1失活了,无法感觉到肉的鲜味,但是大熊猫本身没有能够消化竹子纤维的基因,消化竹子纤维则主要靠胃肠道细菌群。在已经进行全基因组测序的物种中,大熊猫基因组与狗的基因组最接近;数据分析结果同时还进一步支持了大多数科学家所持的“大熊猫是熊科的一个亚种”这种观点,证明了熊科内部各类群的分类情况。
 
在科学意义上,该研究成果填补了大熊猫基因组及分子生物学研究的空白,将从基因组学的层面上为大熊猫这种濒危物种的保护、疾病的监控及其人工繁殖提供科学依据,并为保护我国其他一级保护动物提供范例。大熊猫基因组计划的成果完成也证明第二代测序技术可成功用于大型哺乳动物基因组,将促进其他物种测序和比较基因组学的发展。
 
大熊猫基因组只是深圳华大基因研究院“生命之树”计划的启动项目。该计划将对动物、植物、微生物三个生命学领域的所有具有经济、社会、科学价值的主要物种进行基因组序列的解读与分析。
个人简介
2009-2010年全国高健委基因健康产业专业委员会成员,遗传基因技术服务咨询顾问,经济师
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